Уравнение состояния идеального газа.

Лекция 4

1.1.11. Уравнение состояния идеального газа.

Основной задачей исследования ТД процессов является изучение основных закономерностей изменения состояния ТРТ в процессе и определение закона распределения энергии в процессе. Общий метод исследования ТД-процессов состоит в следующем:

1. В соответствии с заданными условиями определяется уравнение процесса и наносится в vp-координатах график процесса. Уравнение в общем случае выводится из первого закона ТД: .

2. Используя уравнение процесса и уравнение состояния, находят связь между параметрами газа в процессе (формулы соотношения параметров) в виде:

3. Определяется изменение внутренней энергии газа по общей для всех процессов формуле

4. Находится внешняя работа газа по формуле

5. Определяется внешняя теплота, участвующая в процессе, по уравнению первого закона ТД в виде или по уравнению , где – теплоёмкость процесса.

6. Определяется закон распределения энергии в процессе (т.е. коэффициент – доля теплоты, расходуемая на изменение внутренней энергии; – доля теплоты, идущая на внешнюю работу). Т.е. закон распределения энергии характеризуется системой уравнений:

Переход ТРТ из одного состояния в другое может проходить по различным процессам, в течение которых изменяется закон распределения энергии и одновременно изменяются параметры газа ( ). Для ТД исследований из большой группы процессов выделяется, также большая, группа процессов, в течение которых закон распределения энергии постоянен. Исследование основных процессов позволило установить и обосновать методику расчёта, которую можно распространить на любые равновесные ТД процессы. К ним относятся:

1. Изохорный процесс, осуществляемый при постоянном объёме ( ).

2. Изобарный процесс, осуществляемый при постоянном давлении ( ).

3. Изотермический процесс, осуществляемый при постоянной температуре ( ).

4. Адиабатный процесс, осуществляемый без подвода тепла ( ).

12 3 4 5 Следующая ⇒